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脑卒中是世界范围内的公共健康威胁,目前是全球第二大致死病因及成人致残的主要原因之一。其中,缺血性卒中约占87%,它主要是由于脑组织供血区血管的血流阻断,从而引发脑组织的缺血及一系列病理生理改变。以静脉溶栓和血管内取栓为手段的再灌注治疗是目前公认有效的治疗手段,但再灌注治疗在恢复血流的同时,也会产生大量的活性氧（reactive oxygen species,ROS）,通过参与一系列病理生理损伤过程,介导脑缺血再灌注损伤（cerebral ischemic reperfusion injury,CIRI）,加重神经功能缺损。因此,针对清除ROS的抗氧化治疗成为缺血性卒中治疗策略之一。但外源性补充天然抗氧化酶存在来源有限,体内稳定性差,成本昂贵等缺点。因此,高效、稳定、安全的抗氧化酶模拟物亟待开发。纳米酶是一类具有模拟天然酶类催化活性的纳米材料,具有理化性质稳定、催化活性高效可调控、易于大规模生产等优势。研究报道,单原子铁纳米酶具有优异的抗氧化性能,其模拟活性堪比天然酶。而双原子纳米酶与单原子纳米酶相比,其双原子间潜在的协同作用可进一步提高其催化活性。金属有机框架（metal-organic framework,MOF）是有机配体和金属离子配位形成的多孔纳米材料,它具有比表面积大,结构稳定,负载能力强,生物安全性良好等优势,能够作为药物或纳米材料的载体而发挥作用。因此,本研究整合双原子铁纳米酶和MOF的材料优势,构建锚定在氮掺杂的碳基质上的双原子铁纳米酶（nitrogen-doped carbon based diatomic iron nanozyme,Fe2NC Nanozyme）,并将其封装在由含硒二咪唑作为配体构建的MOF中,形成新型复合抗氧化纳米粒子（Fe2NC@Se MOF nanoparticles,Fe2NC@Se NPs）,通过体内外实验探究其在CIRI后的保护作用。细胞凋亡信号调节激酶1（apoptosis signal-regulating kinase 1,ASK1）/c-Jun氨基端激酶（c-Jun N-terminal protein kinase,JNK）凋亡信号通路在CIRI后氧化应激和神经元凋亡中扮演重要角色。ROS能够活化ASK1并激活下游信号通路使JNK磷酸化并活化,从而介导细胞凋亡。因此,本研究在构建复合纳米抗氧化体系并初步验证其保护作用的基础上,提出Fe2NC@Se NPs发挥保护作用的分子机制可能通过抑制ASK1/JNK信号通路实现,并在体内和体外实验中加以验证,以求从分子水平深入阐明其作用机制,为纳米酶在缺血性卒中的临床转化奠定基础。第一部分Fe2NC@Se NPs的合成、表征及性能检测目的:合成具有多酶样活性的抗氧化复合纳米酶Fe2NC@Se NPs,并对其进行表征和性能检测。方法:利用“前体预选”湿化学碳化策略制备Fe2NC纳米酶,通过湿化学法将其封装在由含硒二咪唑作为配体构建的MOF中,组装成复合纳米酶Fe2NC@Se NPs,并对其模拟活性进行检测。结果:制备的Fe2NC@Se NPs为大小形态均一的壳-核结构,其在Fe2NC纳米酶菱形十二面体核结构表面封装了一层20nm厚的MOF壳结构。Fe2NC@Se NPs直径约为220nm,ζ-电势为33.7m V,具有良好的稳定性。酶学活性检测提示该体系具有超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶三种模拟活性,协同发挥清除ROS作用。第二部分Fe2NC@Se NPs在体外对细胞糖氧剥夺/复糖复氧（oxygen glucose deprivation/reoxygenation,OGD/R）损伤的保护作用及机制研究目的:研究Fe2NC@Se NPs在体外对PC12细胞OGD/R损伤的保护作用,并进一步探究其保护作用分子机制。方法:通过共聚焦显微镜观察OGD/R后细胞对Fe2NC@Se NPs的摄取行为。随后将细胞实验分为六组:对照组、纳米酶组、OGD/R组以及OGD/R+纳米酶（1,2.5,5μg/ml）组。通过活细胞ROS分子探针、细胞活力检测、乳酸脱氢酶检测、流式细胞凋亡检测、线粒体膜电位检测及蛋白质印迹等技术对Fe2NC@Se NPs在体外OGD/R损伤后的细胞保护作用及其分子机制进行研究。结果:Fe2NC@Se NPs能够被OGD/R损伤的PC12细胞摄取,且具有时间和浓度依赖性。与对照组相比,OGD/R组的细胞内ROS水平、培养上清液中乳酸脱氢酶含量,细胞凋亡比例及JC-1单体比例显著增加,而细胞活力显著降低（P﹤0.001）;与OGD/R组相比,OGD/R+各浓度纳米酶组细胞内ROS水平、培养上清液中乳酸脱氢酶含量,细胞凋亡比例以及JC-1单体比例均显著降低,细胞活力显著增加（P﹤0.05）。与对照组相比,OGD/R组的Bcl-2蛋白表达量显著降低,Bax、c-Caspase-3、p-ASK1、p-JNK蛋白表达量显著升高（P﹤0.001）;与OGD/R组相比,OGD/R+各浓度纳米酶组Bcl-2蛋白表达量显著升高,Bax、c-Caspase-3、p-ASK1、p-JNK蛋白表达量显著降低（P﹤0.05）。第三部分Fe2NC@Se NPs在体内对大脑中动脉闭塞（middle cerebral artery occlusion,MCAO）大鼠的神经保护作用及机制研究目的:研究Fe2NC@Se NPs在体内对MCAO大鼠的神经保护作用,并进一步探索其保护作用的分子机制,初步评估Fe2NC@Se NPs的体内安全性。方法:88只健康成年SD大鼠随机分为假手术+生理盐水组,MCAO+生理盐水组,MCAO+Fe2NC@Se NPs组,假手术+Fe2NC@Se NPs组。通过MCAO手术造模,缺血1.5小时后拔除线栓24小时建立大鼠CIRI模型,采取侧脑室预注射的方式进行Fe2NC@Se NPs（0.25mg/ml,10μl）或等体积生理盐水给药。通过神经行为学评分、氯化三苯基四氮唑染色、伊红-苏木素染色、免疫荧光染色以及蛋白质印迹等实验技术对Fe2NC@Se NPs在体内的神经保护作用及其分子机制进行研究。此外,15只健康大鼠在不同浓度Fe2NC@Se NPs注射后对各组织器官切片伊红-苏木素染色,进行体内安全性评估。结果:与假手术+生理盐水组相比,MCAO+生理盐水组的神经行为学评分、脑梗死体积、脑水肿程度、脑组织丙二醛含量、凋亡指数显著增加（P﹤0.001）;与MCAO+生理盐水组比较,MCAO+Fe2NC@Se NPs组的上述指标均显著降低（P﹤0.001）。与假手术+生理盐水组相比,MCAO+生理盐水组的Bcl-2蛋白表达量显著降低,Bax、c-Caspase-3、p-ASK1、p-JNK蛋白表达量显著升高（P﹤0.001）;而与MCAO+生理盐水组比较,MCAO+Fe2NC@Se NPs组的Bcl-2蛋白表达量显著升高（P﹤0.01）,Bax、c-Caspase-3、p-ASK1、p-JNK蛋白表达量显著降低（P﹤0.001）。此外,神经行为学评分、脑组织丙二醛含量、凋亡指数及各蛋白表达量在假手术+生理盐水组和假手术+Fe2NC@Se NPs组均无显著统计学差异,且短期给药后未观察到各脏器病理组织损伤,表明Fe2NC@Se NPs具有良好的生物安全性。结论:（1）我们成功构建具有多种抗氧化酶活性的复合纳米酶Fe2NC@Se NPs,该体系同时具备超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶三种抗氧化酶的活性。（2）在体外PC12细胞OGD/R模型中,Fe2NC@Se NPs能够被细胞摄取并有效清除细胞内ROS,减轻氧化应激损伤,抑制细胞凋亡,从而发挥保护作用。（3）在体内大鼠MCAO模型中,Fe2NC@Se NPs能够改善神经功能缺损,减少脑梗死体积,减轻氧化应激损伤,抑制神经细胞凋亡,且具有良好的体内安全性。（4）Fe2NC@Se NPs在CIRI后发挥神经保护作用的机制可能是通过抑制ASK1/JNK信号通路实现的。